(57)【要約】【課題】復号精度を低下させることなく、回路構成を簡素化する。【解決手段】情報記録媒体を再生して得られる信号を複数の予測値を用いたＰＲＭＬ法により復号処理する際に、予測値（y0、y+、y-）毎に、予測値に比例した定数（y0/2、y+/2、y-/2）と信号のデジタル値との差に、予測値に比例した係数（y0、y+、y-）を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリック（Λ0、Λ+、Λ-）を演算し、複数の予測値にそれぞれ対応するブランチメトリックに基づいてパスメトリックを生成し、該生成されたパスメトリックとパスメトリックの履歴情報とに基づいて最適なパスを選択し、該選択結果に基づいて復号信号を生成する。【選択図】図６
2006244660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体を再生して得られる信号を複数の予測値を用いたＰＲＭＬ法により復号処理する信号処理方法であって、
前記予測値毎に、予測値に比例した定数と前記信号のデジタル値との差に、前記予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックを演算する工程を含む信号処理方法。
【請求項２】
前記演算する工程では、前記乗算結果に予め設定されている値を加算した加算結果を前記ブランチメトリックとして演算することを特徴とする請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記複数の予測値は、第１の予測値と第２の予測値と第３の予測値とを含み、
前記第２の予測値は０であり、前記第１の予測値と前記第３の予測値は、互いに符号が異なり、かつ絶対値が互いに等しく、
前記第２の予測値に比例した定数及び係数はともに０であり、
前記第１の予測値及び第３の予測値に比例した定数及び係数は、それぞれ前記絶対値に比例した定数及び係数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
情報記録媒体を再生して得られる信号を複数の予測値を用いて復号処理する信号処理回路であって、
前記予測値毎に、予測値に比例した定数と前記信号のデジタル値との差に、前記予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックを演算するブランチメトリック演算回路と；
前記複数の予測値にそれぞれ対応する前記ブランチメトリックに基づいてパスメトリックを生成し、該生成されたパスメトリックとパスメトリックの履歴情報とに基づいて最適なパスを選択するパスメトリック演算回路と；
前記選択結果に基づいて復号信号を生成する生成回路と；を備える信号処理回路。
【請求項５】
前記ブランチメトリック演算回路は、前記乗算結果に予め設定されている値を加算した加算結果を前記ブランチメトリックとすることを特徴とする請求項４に記載の信号処理回路。
【請求項６】
前記複数の予測値は、第１の予測値と第２の予測値と第３の予測値とを含み、
前記第２の予測値は０であり、前記第１の予測値と前記第３の予測値は、は互いに符号が異なり、かつ絶対値が互いに等しく、
前記第２の予測値に比例した定数及び係数はともに０であり、
前記第１の予測値及び第２の予測値に比例した定数及び係数は、それぞれ前記絶対値に比例した定数及び係数であることを特徴とする請求項４又は５に記載の信号処理回路。
【請求項７】
前記パスメトリック演算回路は、更に前記選択の際に算出したパスメトリックの値が予め設定されている範囲内となるように補正することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の信号処理回路。
【請求項８】
前記パスメトリック演算回路は、更に前記選択の際に算出したパスメトリックの値が予め設定されている範囲外となると、その旨を前記ブランチメトリック演算回路に通知し、
前記ブランチメトリック演算回路は、前記通知があると、更に前記ブランチメトリックを補正することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の信号処理回路。
【請求項９】
光ディスクの記録面に光を照射し、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、
光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置を介して取得された前記光ディスクからの信号を処理する請求項４〜８のいずれか一項に記載の信号処理回路と；
前記光ピックアップ装置及び前記信号処理回路を制御する制御装置と；を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理方法、信号処理回路及び光ディスク装置に係り、更に詳しくは、情報記録媒体を再生して得られる信号を処理する信号処理方法及び信号処理回路、該信号処理回路を備える光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための媒体として、ＣＤ（compact disc）や、ＣＤの約７倍相当のデータをＣＤと同じ直径のディスクに記録可能としたＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
この光ディスク装置では、光源からレーザ光を出射し、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクの記録面に微小スポットを形成して情報の記録を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。
【０００４】
ところで、最近、情報を再生する際に、ＰＲＭＬ(Partial Response Maximum Likelihood)と呼ばれる信号処理が用いられるようになってきた（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。記録及び再生系の周波数特性は、パーシャルレスポンス特性を有している。ＰＲＭＬ法は、情報記録媒体から読み取られた再生信号に最尤復号の一種であるビタビアルゴリズムを使用して復号し、データ系列を再生するものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜特許文献４に開示されている装置では、ＰＲＭＬ信号処理を行う回路規模が大きく、装置の小型化、低価格化を妨げる要因の一つとなっていた。
【０００６】
【特許文献１】特許第２８７７１０９号公報
【特許文献２】特開２００２−３２４３３９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５２４３６号公報
【特許文献４】特開２００４−２６５４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、復号精度を低下させることなく、演算処理を簡素化できる信号処理方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、復号精度を低下させることなく、小型化、低コスト化が可能な信号処理回路を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、光ディスクに記録されている情報を精度良く再生することができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、情報記録媒体を再生して得られる信号を複数の予測値を用いたＰＲＭＬ法により復号処理する信号処理方法であって、前記予測値毎に、予測値に比例した定数と前記再生信号のデジタル値との差に、前記予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックを演算する工程を含む信号処理方法である。
【００１１】
これによれば、予測値毎に、予測値に比例した定数と信号のデジタル値との差に、予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックが演算される。この場合には、ブランチメトリックを演算するときに、乗算の一方が固定値であるため、従来の変化する値同士の乗算に比べて、演算処理を簡素化することができる。また、この簡素化は、復号結果に影響を与えることない。従って、信号の復号精度を低下させることなく、演算処理を簡素化できる。
【００１２】
この場合において、請求項２に記載の信号処理方法の如く、前記演算する工程では、前記乗算結果に予め設定されている値を加算した加算結果を前記ブランチメトリックとして演算することとすることができる。
【００１３】
上記請求項１及び２に記載の各信号処理方法において、請求項３に記載の信号処理方法の如く、前記複数の予測値は、第１の予測値と第２の予測値と第３の予測値とを含み、前記第２の予測値は０であり、前記第１の予測値と前記第３の予測値は、互いに符号が異なり、かつ絶対値が互いに等しく、前記第２の予測値に比例した定数及び係数はともに０であり、前記第１の予測値及び第３の予測値に比例した定数及び係数は、それぞれ前記絶対値に比例した定数及び係数であることとすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、情報記録媒体を再生して得られる信号を複数の予測値を用いて復号処理する信号処理回路であって、前記予測値毎に、予測値に比例した定数と前記信号のデジタル値との差に、前記予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックを演算するブランチメトリック演算回路と；前記複数の予測値にそれぞれ対応する前記ブランチメトリックに基づいてパスメトリックを生成し、該生成されたパスメトリックとパスメトリックの履歴情報とに基づいて最適なパスを選択するパスメトリック演算回路と；前記選択結果に基づいて復号信号を生成する生成回路と；を備える信号処理回路である。
【００１５】
これによれば、ブランチメトリック演算回路により、予測値毎に、予測値に比例した定数と信号のデジタル値との差に、予測値に比例した係数を乗算し、該乗算結果に基づいてブランチメトリックが演算される。そして、パスメトリック演算回路により、複数の予測値にそれぞれ対応するブランチメトリックに基づいてパスメトリックが生成され、該生成されたパスメトリックとパスメトリックの履歴情報とに基づいて最適なパスが選択され、その選択結果に基づいて生成回路により復号信号が生成される。この場合には、ブランチメトリック演算回路では、乗算の一方が固定値であるため、従来の変化する値同士の乗算に比べて、回路構成を簡素化することができる。また、この簡素化は、パスメトリック演算回路での選択結果に影響を与えることない。従って、信号の復号精度を低下させることなく、小型化、低コスト化が可能となる。
【００１６】
この場合において、請求項５に記載の信号処理回路の如く、前記ブランチメトリック演算回路は、前記乗算結果に予め設定されている値を加算した加算結果を前記ブランチメトリックとすることとすることができる。
【００１７】
上記請求項４及び５に記載の各信号処理回路において、請求項６に記載の信号処理回路の如く、前記複数の予測値は、第１の予測値と第２の予測値と第３の予測値とを含み、前記第２の予測値は０であり、前記第１の予測値と前記第３の予測値は、は互いに符号が異なり、かつ絶対値が互いに等しく、前記第２の予測値に比例した定数及び係数はともに０であり、前記第１の予測値及び第２の予測値に比例した定数及び係数は、それぞれ前記絶対値に比例した定数及び係数であることとすることができる。
【００１８】
上記請求項４〜６に記載の各信号処理回路において、請求項７に記載の信号処理回路の如く、前記パスメトリック演算回路は、更に前記選択の際に算出したパスメトリックの値が予め設定されている範囲内となるように補正することとすることができる。
【００１９】
上記請求項４〜６に記載の各信号処理回路において、請求項８に記載の信号処理回路の如く、前記パスメトリック演算回路は、更に前記選択の際に算出したパスメトリックの値が予め設定されている範囲外となると、その旨を前記ブランチメトリック演算回路に通知し、前記ブランチメトリック演算回路は、前記通知があると、更に前記ブランチメトリックを補正することとすることができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、光ディスクの記録面に光を照射し、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置を介して取得された前記光ディスクからの信号を処理する請求項４〜８のいずれか一項に記載の信号処理回路と；前記光ピックアップ装置及び前記信号処理回路を制御する制御装置と；を備える光ディスク装置である。
【００２１】
これによれば、請求項４〜８のいずれか一項に記載の信号処理回路を備えているため、光ディスクに記録されている情報を精度良く再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００２３】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、一例としてＤＶＤの規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク１５に用いられるものとする。
【００２４】
前記光ピックアップ装置２３は、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスク１５の記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、光源としての半導体レーザ、該半導体レーザから出射される光束を光ディスク１５の記録面に導くとともに、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、前記受光位置に配置され戻り光束を受光する受光器、及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ）（いずれも図示省略）などを含んで構成されている。そして、受光器からは、その受光量に応じた信号が再生信号処理回路２８に出力される。
【００２５】
前記再生信号処理回路２８は、Ｉ／Ｖアンプ２８ａ、サーボ信号検出回路２８ｂ、ウォブル信号検出回路２８ｃ、ＲＦ信号検出回路２８ｄ、及びデコーダ２８ｅなどから構成されている。
【００２６】
前記Ｉ／Ｖアンプ２８ａは、光ピックアップ装置２３を構成する前記受光器の出力信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。
【００２７】
前記サーボ信号検出回路２８ｂは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号などのサーボ信号を検出する。ここで検出されたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力される。
【００２８】
前記ウォブル信号検出回路２８ｃは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。前記ＲＦ信号検出回路２８ｄは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてＲＦ信号を検出する。
【００２９】
前記デコーダ２８ｅは、前記ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５などに出力される。
【００３０】
また、デコーダ２８ｅは前記ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。ここでは、一例として図２に示されるように、ＲＦ信号に対して等化処理を行う等化回路ｅ１、等化回路ｅ１の出力信号ｓ(t) （図３（Ａ）参照）をサンプリングし、デジタル値に変換するＡＤＣ回路ｅ２、ＡＤＣ回路ｅ２の出力信号ｐ(t)（図３（Ｂ）参照）から復号信号ｏ(t)を生成する復号回路ｅ３などを備えている。この復号回路ｅ３の詳細については後述する。
【００３１】
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズ６０の位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ６０のフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータの駆動信号を生成する。ここで生成された各アクチュエータの駆動信号は光ピックアップ装置２３に出力される。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００３２】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００３３】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００３４】
前記レーザ制御回路２４は、前記半導体レーザの発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び半導体レーザの発光特性などに基づいて、半導体レーザの駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００３５】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００３６】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録パワーや記録ストラテジ情報を含む記録条件、及び半導体レーザの発光特性などが格納されている。
【００３７】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００３８】
ここで、前記ＰＲＭＬについて説明する。ＰＲＭＬは、パーシャルレスポンス特性を有する記録及び再生系の周波数特性を考慮して、情報記録媒体から読み出した再生信号に最尤復号の一種であるビタビアルゴリズムを使用した復号処理を行うことによりデータ系列を再生するものである。
【００３９】
ここでは、分かり易くするため、各種パーシャルレスポンス特性の中で最も簡単なPR(1，1)チャネルで説明する。このPR(1，1)チャネルの状態遷移図が図４に示されている。すなわち、状態Ｓ０のときに入力が１であればy0を出力して状態Ｓ１に遷移する。状態Ｓ０のときに入力が０であればy-を出力して状態は変化しない。一方、状態Ｓ１のときに入力が０であればy0を出力して状態Ｓ０に遷移する。状態Ｓ１のときに入力が１であればy+を出力して状態は変化しない。なお、一例として図３（Ｂ）に示されるように、ＡＤ変換後の再生信号が３つの基準値（y-，y0，y+）のいずれかとなる場合に、PR(1，1)チャネルが適用される。
【００４０】
時刻tにおけるブランチメトリック（λ-(t)、λ0(t)、λ+(t)）は、次の（１）式〜（３）式で算出される。
【００４１】
λ-(t)＝［p(t) − y-］2  ……（１）
λ0(t)＝［p(t) − y0］2  ……（２）
λ+(t)＝［p(t) − y+］2  ……（３）
【００４２】
また、時刻tにおけるパスメトリック（L0(t)、L1(t)）は、次の（４）式及び（５）式で算出される。なお、min［A，B］は、A，Bのうち最小値を表す関数である。
【００４３】
L0(t)＝min［ L0(t-1) ＋ λ-(t) ， L1(t-1) ＋ λ0(t) ］  ……（４）
L1(t)＝min［ L0(t-1) ＋ λ0(t) ， L1(t-1) ＋ λ+(t) ］  ……（５）
【００４４】
ところで、ビタビアルゴリズムにおける復号結果は、パスメトリック演算における最小パスの選択結果により決定される。従って、全てのパスメトリックに、同一時刻に同一値を加減算しても、パスメトリック間の相対的な大小関係に変化がないため、パス選択信号の履歴情報に差は生じず、復号結果は同じとなる。また、全てのブランチメトリックに、同一時刻に同一値を加減算した場合も、同じことが言える。
【００４５】
上記（１）式〜（３）式を展開すると、次の（６）式〜（８）式が得られる。
【００４６】
λ-(t)＝p(t) 2 −2・p(t)・y- ＋ (y-)2  ……（６）
λ0(t)＝p(t) 2 −2・p(t)・y0 ＋ (y0)2  ……（７）
λ+(t)＝p(t) 2 −2・p(t)・y+ ＋ (y+)2  ……（８）
【００４７】
上記（６）式〜（８）式を上記（４）式及び（５）式に代入すると、次の（９）式及び（１０）式が得られる。
【００４８】
L0(t)＝min［ L0(t-1) + ［y- − p(t)］ 2 ， L1(t-1) ＋ ［y0 − p(t)］ 2 ］
＝min［ L0(t-1) ＋ p(t) 2 − 2・p(t)・y- ＋ (y-)2，
L1(t-1) ＋ p(t) 2 − 2・p(t)・y0 ＋ (y0)2］  ……（９）
L1(t)＝min［ L0(t-1) ＋ ［y0 − p(t)］ 2 ， L1(t-1) ＋ ［y+ − p(t)］ 2 ］
＝min［ L0(t-1) ＋ p(t) 2 − 2・p(t)・y0 ＋ (y0)2，
L1(t-1) ＋ p(t) 2 − 2・p(t)・y+ ＋ (y+)2］  ……（１０）
【００４９】
上記（９）式及び（１０）式に示されるように、２つのパスメトリックは、p(t) 2 という共通の項を有している。p(t) 2は、時刻t毎に変化する値であるが、同一時刻においては、両パスメトリックに共通して存在する項である。このp(t) 2 を両パスメトリックから同時に減算してもパスメトリック間の相対的な大小関係に変化は生じない。また、p(t) 2 は、３つのブランチメトリック全てにも共通に存在する項である。従って、次の（１１）式〜（１３）式に示されるように、p(t) 2を全てのブランチメトリックから減算した値を用いてパスメトリック演算を行い、ビタビ復号を行っても復号結果は同じである。
【００５０】
λ-(t) − p(t) 2＝(y-)2  −2・y-・p(t)
＝ y-・［ y- − 2・p(t) ］  ……（１１）
λ0(t) − p(t) 2＝(y0)2  −2・y0・p(t)
＝ y0・［ y0 − 2・p(t) ］  ……（１２）
λ+(t) − p(t) 2＝(y+)2  −2・y+・p(t)
＝ y+・［ y+ − 2・p(t) ］  ……（１３）
【００５１】
さらに、全てのブランチメトリックに一定の正の値を乗算しても、パスメトリック間の相対的な大小関係に変化はなく、復号結果は同じである。そこで、本実施形態では、上記（１１）式〜（１３）式にそれぞれ１／２を乗算すると、次の（１４）式〜（１６）式が得られる。
【００５２】
(λ-(t) − p(t) 2)/2 = y-・［ y-/2 − p(t) ］  ……（１４）
(λ0(t) − p(t) 2)/2 = y0・［ y0/2 − p(t) ］  ……（１５）
(λ+(t) − p(t) 2)/2 = y+・［ y+/2 − p(t) ］  ……（１６）
【００５３】
そこで、本明細書では、上記（１４）式〜（１６）式の左辺をそれぞれΛ-(t)、Λ0(t)、Λ+(t)とし、それらを新たにブランチメトリックと定義する（次の（１７）式〜（１９）式参照）。
【００５４】
Λ-(t) = y-・［ y-/2 − p(t) ］  ……（１７）
Λ0(t) = y0・［ y0/2 − p(t) ］  ……（１８）
Λ+(t) = y+・［ y+/2 − p(t) ］  ……（１９）
【００５５】
次に前記復合回路ｅ３について説明する。
【００５６】
復合回路ｅ３は、一例として図５に示されるように、ブランチメトリック演算回路１１、パスメトリック演算回路１３、及び生成回路としてのパスメモリ１８を有している。
【００５７】
ブランチメトリック演算回路１１は、ＡＤＣ回路ｅ２の出力信号pと前記３つの予測値（y-，y0，y+）とから、上記新たに定義したブランチメトリック（Λ-(t)、Λ0(t)、Λ+(t)）を算出する。ここでは、一例として図６に示されるように、３つの減算器（１１１、１１２、１１３）、３つの係数器（１１４、１１５、１１６）、３つのレジスタ（１１７、１１８、１１９）などを備えている。
【００５８】
減算器１１１では、ＡＤＣ回路ｅ２の出力信号p(t)と予測値y+の１／２との差信号が生成される。減算器１１２では、ＡＤＣ回路ｅ２の出力信号p(t)と予測値y0の１／２との差信号が生成される。減算器１１２では、ＡＤＣ回路ｅ２の出力信号p(t)と予測値y-の１／２との差信号が生成される。
【００５９】
係数器１１４では、減算器１１１の出力信号に予測値y+が乗算される。係数器１１４での乗算結果はレジスタ１１７に出力される。
【００６０】
係数器１１５では、減算器１１２の出力信号に予測値y0が乗算される。係数器１１５での乗算結果はレジスタ１１８に出力される。
【００６１】
係数器１１６では、減算器１１３の出力信号に予測値y-が乗算される。係数器１１６での乗算結果はレジスタ１１９に出力される。
【００６２】
すなわち、ブランチメトリック演算回路１１では、上記（１７）式〜（１９）式の演算が行われ、その演算結果が時刻tにおけるブランチメトリック（Λ-(t)、Λ0(t)、Λ+(t)）としてy-2出力される。
【００６３】
パスメトリック演算回路１３は、トレリス線図のパスに基づき、ある時刻に各ステートに入力する複数のパスのそれぞれに対応したブランチメトリックの積算値のうち、最小のものを選択する。図４の状態遷移図に対応するトレリス線図が図７に示されている。
【００６４】
ここでは、パスメトリック演算回路１３は、一例として図８に示されるように、４つの加算器（１３１、１３２、１３３、１３４）、２つのセレクタ（１３６、１３７）、２つの比較器（１３５、１３８）、２つのレジスタ（１３９、１４０）などを備えている。
【００６５】
加算器１３１では、ブランチメトリックΛ+(t)と1つ前の時刻におけるパスメトリックL1の加算信号が生成される。加算器１３２では、ブランチメトリックΛ0(t)と1つ前の時刻におけるパスメトリックL0の加算信号が生成される。加算器１３３では、ブランチメトリックΛ0(t)と1つ前の時刻におけるパスメトリックL1の加算信号が生成される。加算器１３４では、ブランチメトリックΛ-(t)と1つ前の時刻におけるパスメトリックL0の加算信号が生成される。
【００６６】
比較器１３５は、加算器１３１の出力信号と加算器１３２の出力信号を比較し、比較結果を出力する。比較器１３８は、加算器１３３の出力信号と加算器１３４の出力信号を比較し、比較結果を出力する。比較器１３５の出力信号は、パス選択信号SEL1としてパスメモリ１８に出力される。また、比較器１３８の出力信号は、パス選択信号SEL0としてパスメモリ１８に出力される。
【００６７】
セレクタ１３６は、比較器１３５の出力信号に基づいて、加算器１３１の出力信号及び加算器１３２の出力信号のうち小さい方を選択し、新たなパスメトリックL1とする。この新たなパスメトリックL1は、レジスタ１３９に格納される。
【００６８】
セレクタ１３７は、比較器１３８の出力信号に基づいて、加算器１３３の出力信号及び加算器１３４の出力信号のうち小さい方を選択し、新たなパスメトリックL0とする。この新たなパスメトリックL0は、レジスタ１４０に格納される。
【００６９】
すなわち、パスメトリック演算回路１３では、上記（４）式及び（５）式におけるλ-(t)に代えてΛ-(t)、λ0(t)に代えてΛ0(t)、λ+(t)に代えてΛ+(t)を用いた演算が行われ、時刻tにおけるパスメトリック（L0(t)、L1(t)）が取得される。
【００７０】
パスメモリ１８は、パス選択信号の履歴を記憶し、最も確からしい値を推定し出力する。ここでは、パスメモリ１８は、一例として図９に示されるように、パス選択信号SEL1に応じて２つの入力信号のいずれかを選択する複数のセレクタ１５１、各セレクタ１５１での選択結果がそれぞれ格納される複数のレジスタ１５２、パス選択信号SEL0に応じて２つの入力信号のいずれかを選択する複数のセレクタ１６１、各セレクタ１６１での選択結果がそれぞれ格納される複数のレジスタ１６２などを備えている。すなわち、パス選択信号に応じて前段に接続されたレジスタの出力を、トレリス線図の構造に従って、後段に伝えていく。なお、初段の各セレクタでは、0および1が２つの入力信号となる。パスメモリの段数が十分に長ければ、各状態における検出値はある時点でマージし、最終段では同じ値が得られる。この値が復号信号o(t)となる。
【００７１】
図３（Ｂ）に示されるＡＤＣ回路ｅ２の出力信号ｐ(t)に対応する復号信号o(t)が、図１０に示されている。精度良く復号されている。なお、ｏ(t)の出力タイミングは、ｐ(t)の発生タイミングから、複合回路ｅ３での信号処理時間（ｋとする）分だけ遅延する。ここでの遅延時間ｋは、パスメモリ１８におけるレジスタの段数が多いほど大きくなる。
【００７２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、復号回路ｅ３によって信号処理回路が構成されている。また、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって制御装置が構成されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現した制御装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【００７３】
また、本実施形態では、復号回路ｅ３にて、本発明の信号処理方法が実施されている。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る復号回路２８ｅによると、ブランチメトリック演算回路１１は、２乗演算を行うことなく、従来と同じビタビ復号結果が得られる回路構成となっている。これにより、２乗演算のための乗算器が不要となり、従来のブランチメトリック演算回路（図１１参照）よりも回路を簡素化することができる。なお、係数器は、常に一定の値（固定値）を乗算するだけの回路であるため、２乗演算のための乗算器に比べれば回路規模は小さい。
【００７５】
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０によると、復号回路２８ｅにより精度良く復号信号が得られるので、光ディスクに記録されている情報を精度良く再生することが可能となる。
【００７６】
《変形例１》
なお、上記実施形態において、次の（２０）式及び（２１）式が成立する場合には、上記実施形態における前記ブランチメトリック演算回路１１に代えて、図１２に示されるブランチメトリック演算回路１１Ａを用いても良い。
【００７７】
y0 ＝ 0  ……（２０）
y- ＝ -y+  ……（２１）
【００７８】
この関係を上記（１７）式〜（１９）式に代入すると、次の（２２）式〜（２４）式が得られる。
【００７９】
Λ-(t) ＝ y+・［ y+/2 ＋ p(t) ］  ……（２２）
Λ0(t) ＝ 0  ……（２３）
Λ+(t) ＝ y+・［ y+/2 − p(t) ］  ……（２４）
【００８０】
さらに、全てのブランチメトリックに一定の正の値を乗算しても、パスメトリック間の相対的な大小関係に変化はなく、復号結果は同じである。そこで、上記（２２）式〜（２４）式にそれぞれ1/y+を乗算した次の（２５）式〜（２７）式で得られる値（Λ-´(t)、Λ0´(t)、Λ+´(t)）を新たにブランチメトリックと定義することができる。
【００８１】
Λ-´(t) ＝ y+/2 ＋ p(t)  ……（２５）
Λ0´(t) ＝ 0  ……（２６）
λ+´(t) ＝ y+/2 − p(t)  ……（２７）
【００８２】
ブランチメトリック演算回路１１Ａは、上記（２５）式〜（２７）式の演算を実現するものである。これにより、前記ブランチメトリック演算回路１１における前記減算器１１２、３つの係数器（１１４、１１５、１１６）、及びレジスタ１１８が不要となり、更に小型化、低コスト化を図ることができる。
【００８３】
また、この場合に、上記実施形態における前記パスメトリック演算回路１３に代えて、図１３に示されるパスメトリック演算回路１３Ａを用いることができる。すなわち、前記パスメトリック演算回路１３における加算器１３２、１３３が不要となり、パスメトリック演算回路も小型化が可能である。
【００８４】
《変形例２》
上記（２５）式〜（２７）式に一定の値を加算しても、パスメトリック間の相対的な大小関係に変化はなく、復号結果は同じである。そこで、上記（２５）式〜（２７）式に一定値kを加算した次の（２８）式〜（３０）式で得られる値（Λ-″(t)、Λ0″(t)、Λ+″(t)）を新たにブランチメトリックと定義することができる。
【００８５】
Λ-″(t) ＝ y+/2 ＋ p(t) ＋ k  ……（２８）
Λ0″(t) ＝ k  ……（２９）
Λ+″(t) ＝ y+/2 − p(t) ＋ k  ……（３０）
【００８６】
図１４に示されるブランチメトリック演算回路１１Ｂは、上記（２８）式〜（３０）式の演算を実現するものである。
【００８７】
ところで、p(t)の振幅の絶対値の最大値をpmaxとした場合、kの値を次の（３１）式で示される条件が満足されるように設定すると、ブランチメトリック値は常に正の値となる。
【００８８】
k ＞ pmax − y+/2  ……（３１）
【００８９】
これにより、正負の値を区別する必要がなくなり、更なる回路の簡素化ができるため、更にブランチメトリック演算回路及びパスメトリック演算回路及を小型化、低コスト化することが可能となる。
【００９０】
《変形例３》
また、上記実施形態における前記パスメトリック演算回路１３に代えて、図１５に示されるパスメトリック演算回路１３Ｂを用いても良い。
【００９１】
このパスメトリック演算回路１３Ｂは、前記パスメトリック演算回路１３に正規化制御回路１４１、及び２つの減算器(１４２、１４３)を付加したものである。
【００９２】
正規化制御回路１４１は、2つのパスメトリックL0，L1のどちらかの値が所定の閾値以上となった場合、正規化信号を２つの減算器(１４２、１４３)に出力する。減算器１４２は、正規化信号が出力された場合には、パスメトリックL1から所定の補正値を減算し、正規化されたパスメトリックL11を出力する。減算器１４３は、正規化信号が出力された場合には、パスメトリックL0から所定の補正値を減算し、正規化されたパスメトリックL10を出力する。
【００９３】
正規化制御回路１４１には、図１６に示されるように、パスメトリックのビット幅を8ビットとすると、２つのパスメトリックL0，L1の各上位2ビットだけが入力される。この正規化制御回路１４１はANDゲートとORゲートで構成されており、L0の上位2ビット、またはL1の上位2ビットのいずれかが「11」となった場合に、正規化信号が出力される。これは言い換えると、L0，L1のいずれかが、10進表記で「192」 (2進表記で「1100 0000」) 以上になった場合、正規化信号が出力されるということである。正規化信号が出力された場合、L0，L1の上位2ビットから、2進表記で「01」が減算され、正規化後のブランチメトリックL10，L11の上位2ビットとなる。L0，L1の下位6ビットはそのままL10，L11の下位6ビットとなる。これは言い換えると、L0，L1から、10進表記で「64」 (2進表記で「0100 0000」) を減算するということである。つまり、本変形例３では2つのパスメトリックL0，L1のどちらかの値が所定の閾値「192」以上となった場合、パスメトリックL0，L1から所定の補正値「64」を減算し、正規化されたパスメトリックL10，L11としている。
【００９４】
これにより、積算の繰り返しに伴うパスメトリック値のオーバーフローを防ぐことが可能である。具体的には、前記閾値を、パスメトリック演算回路で処理可能な最大値から、ブランチメトリックの最大値を引いた値よりも小さくしておけば、正規化後にブランチメトリックを加算した値は、処理可能な最大値以下となり、オーバーフローを防止することができる。また、本変形例３では、閾値以上のブランチメトリックが検出されるのと同一クロックで正規化処理を行っているが、閾値検出から正規化までに遅延がある場合、遅延量に応じてさらに閾値を低く設定することで、オーバーフローを防止することができる。補正値は、前述の閾値から、パスメトリック同士が取り得る値の差の最大値を差し引いた値よりも小さく設定する。このようにすることで、複数のパスメトリックのうち、最小のものが過補正によるアンダーフローを防止できる。
【００９５】
このように、極めて簡単な回路でパスメトリックのオーバーフローが防止できる。このため、オーバーフロー防止機能を付加しても、従来よりも、小型化、高速化が可能になる。
【００９６】
《変形例４》
また、上記実施形態における前記ブランチメトリック演算回路１１に代えて、図１７に示されるブランチメトリック演算回路１１Ｃを用い、上記実施形態における前記パスメトリック演算回路１３に代えて、図１８に示されるパスメトリック演算回路１３Ｃを用いても良い。ここでは、前記正規化処理は、ブランチメトリック演算回路１１Ｃで行われる。ブランチメトリック演算回路１１Ｃの減算器(１２０、１２１、１２２)は、正規化信号が入力されると、ブランチメトリックから所定の補正値を減算し、正規化されたブランチメトリックとする。正規化をブランチメトリック演算回路で行った場合でも、パスメトリック演算部における積算量に制限がかかるため、変形例３と同様にパスメトリックのオーバーフローが防止できる。また、正規化をブランチメトリック演算回路で行う場合、各レジスタが介在することによる遅延のため、閾値検出から正規化までに遅延が生じるが、前述したように、遅延量に応じて閾値を低く設定することで、オーバーフローを防止することができる。
【００９７】
さらに、パスメトリック演算は、加算-比較-選択 という演算処理ループを1クロックごとに繰り返す必要があり、パスメトリック演算回路に高速性が求められる。ここでは、正規化処理は演算処理ループ内にはなく、ブランチメトリック演算回路で行っているため、変形例３よりも高速な回路動作が可能となる。なお、図１９に示されるように、ブランチメトリック演算回路１１Ｂに正規化処理機能を付加しても良い。
【００９８】
また、上記実施形態及び各変形例では、PR(1，1)チャネルの場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。PRチャネルには他にも多くの種類が提案されており、それぞれ異なる予測値、パスメトリックの数を使用するが、それらについても本発明は有効である。
【００９９】
また、上記実施形態では、光ディスク装置がＤＶＤの規格に準拠したディスクに対応する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＣＤ、及び約４０５ｎｍの波長の光に対応する次世代の情報記録媒体であっても良い。
【０１００】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長のレーザ光を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上説明したように、本発明の信号処理方法によれば、復号精度を低下させることなく、演算処理を簡素化するのに適している。本発明の再生信号処理回路によれば、復号精度を低下させることなく、小型化、低コスト化するのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、光ディスクに記録されている情報を精度良く再生するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるデコーダの一部を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）は等化回路の出力信号を説明するための波形図であり、図３（Ｂ）はＡＤＣ回路の出力信号を説明するためのサンプリングチャートである。
【図４】PR(1，1)チャネルの状態遷移図である。
【図５】図３における復号回路を説明するための図である。
【図６】図５におけるブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【図７】図４の状態遷移図に対応するトレリス線図である。
【図８】図５におけるパスメトリック演算回路を説明するための図である。
【図９】図５におけるパスメモリを説明するための図である。
【図１０】復号回路から出力される復号信号を説明するための図である。
【図１１】従来のブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１２】変形例１におけるブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１３】変形例１におけるパスメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１４】変形例２におけるブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１５】変形例３におけるパスメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１６】図１５における正規化制御回路を説明するための図である。
【図１７】変形例４におけるブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１８】変形例４におけるパスメトリック演算回路を説明するための図である。
【図１９】図１４のブランチメトリック演算回路に正規化制御機能が付加されたブランチメトリック演算回路を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１…ブランチメトリック演算回路、１３…パスメトリック演算回路、１５…光ディスク（情報記録媒体）、１８…パスメモリ（生成回路）、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、４０…ＣＰＵ（制御装置）、ｅ３…復号回路（信号処理回路）。
【図１】
2006244660.tif 000003
【図２】
2006244660.tif 000004
【図３】
2006244660.tif 000005
【図４】
2006244660.tif 000006
【図５】
2006244660.tif 000007
【図６】
2006244660.tif 000008
【図７】
2006244660.tif 000009
【図８】
2006244660.tif 000010
【図９】
2006244660.tif 000011
【図１０】
2006244660.tif 000012
【図１１】
2006244660.tif 000013
【図１２】
2006244660.tif 000014
【図１３】
2006244660.tif 000015
【図１４】
2006244660.tif 000016
【図１５】
2006244660.tif 000017
【図１６】
2006244660.tif 000018
【図１７】
2006244660.tif 000019
【図１８】
2006244660.tif 000020
【図１９】
2006244660.tif 000021